بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق ما یک واسط گرافیکی وفق پذیر با هیجانات کاربر را معرفی میکنیم که با استفاده از تعاملات کاربر با صفحهکلید میتواند هیجانات را تشخیص دهد و مطابق با آن رنگ پسزمینه را به گونه تغییر دهد که هیجانات منفی کاربر را کاهش دهد. این واسط گرافیکی شامل 4 بخش است: مفسر صفحه کلید، مفسر رویداد، به روز رسان حالت - mood - و انتخاب گر رنگ. واحد مفسر صفحه کلید، تعاملات کاربر با صفحه کلید را آنالیز کرده و آنها را به تعداد رویداد تبدیل میکند. مفسر رویداد، رویدادها را به هیجانات نگاشت میکند. بروز رسان حالت لیست هیجانات فعال و شدت آنها را بهعنوان ورودی دریافت میکند، سپس با توجه به حالت فعلی کاربر و جدول نگاشت هیجانات به حالت، حالت فعلی کاربر را به دست آورده و به عنوان خروجی به واحد انتخاب گر رنگ میفرستد.
انتخاب گر رنگ، بعدازاینکه حالت هیجانی کاربر مشخص شد، رنگی مناسب با این حالت انتخاب میشود. رنگ مناسب برای یک حالت رنگی است که حالت فعلی را خنثی کند. برای ارزیابی این سیستم، بازی حدس نام شکل را جهت آموزش زبان انگلیسی طراحی کردیم. این بازی شامل چهار بخش: - 1 - دریافت اطلاعات کاربر، - 2 - آزمون سرعت، - 3 - حدس نام کلمه و - 4 - کمک کردن. ارزیابی در دو حالت صورت گرفت: حالت اول رنگ پس زمینه ثابت و حالت دوم رنگ پس زمینه داینامیک است. نتیجه نشان داد که هیجان مثبت کاربران در حالت دوم بیشتر بود و همچنین تغییر رنگ اثر بیشتری در مردان داشت.
کلمات کلیدی: تعامل کامپیوتر و انسان، محاسبات مؤثر، رابط گرافیکی وفق پذیر، هیجانات، حالت، انتخاب رنگ
-1مقدمه
محققان زیادی در پی ساخت سیستم های هوشمند هستند. آن ها معتقدند هیجانات نقش بسیار مهمی در توجه، برنامهریزی، یادگیری، حافظه و تصمیم گیری دارند. این امر موجب به وجود آمدن تلاشهایی برای ساختن سیستمهای هوشمند ازنظر هیجانات میشود که قادر به تشخیص و بیان هیجانات انسان هستند و میتوانند رفتار متناسب با هیجانات کاربر داشته باشند .[1] سیستم های هوشمند ازنظر هیجانات دارای کاربردهای گوناگونی در زندگی روزمره و صنعت هستند؛ کاربردهایی از قبیل: ساختن رباتهای هوشمند [2]، وسایل خانگی هوشمند [3]، واسطهای کاربری [4] و غیره.همچنین، مطالعات و تحقیقات در روانشناسی نشان میدهند که هیجانات نقش بسیار مهمی در زندگی انسان دارند.
هیجانات یک فاکتور مهم و ضروری برای گرفتن تصمیمات منطقی، میزان هوش و حتی استفاده بهینه از حافظه هستند. با افزایش روزافزون استفاده از رایانه ها و کاربرد آن در ابعاد مختلفی از زندگی، محققان به این فکر افتاده اند که بتوانند هیجانات کاربر را توسط سیستمهای کامپیوتری کنترل کنند.با توجه به کاربرد رایانه ها و دستگاه های الکترونیکی در ابعاد وسیعی از زندگی روزمرهی انسان ها، اگر هیجانات کاربر در این دستگاهها در نظر گرفته نشود، کاربر دچار مشکل شده و کارایی سیستمها پایین میآید. وقتیکه نرمافزار نوع هیجان را تشخیص نمیدهد، به صورت مناسب عمل نمیکند، یعنی ممکن است بازخورد نامناسب داشته باشد و کاربر را در زمان های نامناسب به وسیلهی نمایش دادن خطا متوقف کند که باعث افزایش هیجانات منفی کاربرمی شوند.
اگر سیستم وضعیت هیجانی کاربر را تشخیص ندهد و کاربر رفتار سیستم را در حالتهای مختلف هیجانی یکسان ببیند، هیجانات منفی او افزایش می یابد .[5] اگر هیجانات منفی کاربر افزایش یابند، کارایی او نیز به شدت کاهش می یابد. این کاهش کارایی در کاربران عادی تنها باعث افزایش تعداد خطاها شده، درحالیکه در کاربران حرفه ای که وظیفه های حساسی را بر عهدهدارند، ممکن است باعث ایجاد مشکلات جبرانناپذیری شود .[5]واسط های گرافیکی نرم افزار، یکی از قسمت های اساسی نرم افزار میباشد. واسط کاربری وفق پذیر که به طور خودکار تغییر میکند، و متناسب با وظیفه و تعامل آن تطبیق می یابد، از مهم ترین موضوعات تحقیقاتی میباشد .[6]
اگرچه قوانین و اصول زیادی برای طراحی واسط کاربری وجود دارد [9-7]، اما هنوز برنامه های تعاملی مشکلات قابل توجهی دارند. بهعبارتدیگر، واسط کاربری نمیتواند انسان را درک کند.برای حل مشکلات ذکرشده، ما یک واسط کاربری هوشمند طراحی کردیم که رنگ پس زمینه متناسب با هیجانات کاربر تغییر میکند. با توجه به تعاملات گسترده انسان با برنامه های کامپیوتری باید هیجانات کاربر تا حدودی کنترل شده باشد و بازخوردهای نرم افزار باعث تشدید هیجانات منفی نشود. با توجه به افزایش استفاده از بازیهای رایانه ای این موضوع بیشتر قابل توجه میباشد. راه حل استفاده از مباحثی همچون تعامل انسان و کامپیوتر و پردازش مؤثر میباشد. تعامل انسان و کامپیوتر شامل مطالعه، برنامه ریزی و طراحی تعاملات بین کاربران و کامپیوتر میباشد .[10]
پردازش مؤثر به مطالعه و توسعهی سیستم ها و ابزارهایی گفته میشود که میتوانند هیجان انسان را تشخیص، تفسیر، پردازش و شبیهسازی کند .[1] ما باید دو فاز را طی کنیم: ابتدا باید یک مکانیسم برای تشخیص و مدل کردن هیجانات کاربر پیدا کنیم و سپس به دنبال تکنیک هایی برای وفق دادن واسط گرافیکی و رفتار سیستم با هیجانات کاربر باشیم. هدف اصلی این مقاله برسی تأثیر رنگ پسزمینه درشدت هیجانات کاربر و همچنین برسی نوع تأثیر بر اساس جنسیت میباشد.ادامه مقاله به صورت زیر میباشد: در ابتدا کارهای گذشته توضیح داده میشود. سپس پیشزمینهای شامل سیستم های فازی، حالت و هیجان ارائه میشود. در بخش چهار روش کار توضیح داده میشود و در بخش پنج درباره پیاده سازی توضیحاتی ارائه خواهد شد. سپس در بخش بعدی درباره ارزیابی صورت گرفته توضیح داده میشود. درنهایت در بخش آخر نتیجهگیری و کارهای آینده ارائه خواهد شد.
-2کارهای گذشته
تحقیقات زیادی درباره تشخیص هیجان وجود دارد. تحقیقات نشان داده است، که چهار روش اصلی برای تشخیص هیجان انسان وجود دارد - 1 - :[11] صدا [12]، - 2 - رفتارهای قابلمشاهده همانند عملهایی که کاربر در واسط کاربری انجام میدهد - برای مثال: سرعت تایپ، دقت تایپ، مدت زمان فشار دادن کلیدها و... - [13]، - 3 - حالت چهره [14]، و - 4 - علائم فیزیولوژیکی - مانند فشارخون، ضربان قلب، تنش عضﻻنی و ... - .[15] از سوی دیگر، برخی از محققان از ترکیب چند روش برای تشخیص هیجان استفاده میکنند .[17 ,16] برای مثال، اسکولر و همکارانش در [18] درباره یک روش خلاقانه صحبت میکند که به صورت خودکار حالت هیجانی کاربر را از طریق سیگنال های صحبت و تعامل با یک موس و یا از طریق صفحات لمسی تشخیص میدهد.
در این تحقیق برای تشخیص هیجان از روش رفتارهای قابل مشاهده استفاده کردیم. چون در مقایسه با روشهای دیگر پیادهسازی آن سادهتر و همچنین در همه سیستمها قابلدسترسی است.با افزایش دسترسی و عملکرد کاربر، تحقیقات زیادی، وفق پذیری واسط کاربری را برای بهبود تعاملات بین انسان و کامپیوتر نشان داده است .[20 ,19] رابینسون و برنس یک واسط کاربری چند سطحی را برای ادا کردن نیازهای کاربران خاص را پیشنهاد داد .[19]کیوهم و همکارانش یک روش تعاملی سازگار را برای طراحی و استفاده از واسط کاربری پیشنهاد دادند.[21] اسپاس و ویول در [22] یک واسط کامپیوتر و انسان را برای برنامه های کاربردی بر اساس نوع کاربر و وظیفه ای که در سیستم دارد، توسعه دادهشده است.
برخی از محققان روی طراحی واسط های کاربری وفق پذیر برای افراد معلول کار میکردند - مانند افرادی که روی ویلچر هستند و یا افرادی که کوررنگی دارند و .... - .[25-23 ,8] هرواس و براوو یک چارچوب به نام ViMos را ارائه میکند [26]، این چارچوب خدمات تجسمی را برای مدیریت رابط کاربری وفق پذیر با زمینه تغییر در زمان اجرا را پشتیبانی میکند. در [27] یک معماری و چارچوب خودکار برای توسعه و مدیریت زمان اجرای واسطهای کاربری چندوجهی در یک محیط فراگیر معرفیشده است. تعاملات چندوجهی باید برای وفق پذیری پویای محاسبات ساده تا سخت طراحی شود تعاملات مفهومی، پروفایل کاربر و برنامههای کاربردی موردنیاز است .[27]
-3پیشزمینه
OCC-1-3
در این پروژه، برای استفاده از هیجانات از مدل OCC استفادهشده است OCC .[28] یک مدل شناختی از 22 هیجان است و در آن هر هیجان دارای شدت میباشد. بر اساس تعریف موجود در این مدل، هیجانات بر اساس دید شخصی یک فرد نسبت به یک رویداد، عمل و یا یک شی ایجاد میشود. بهطور مثال اگر شخصی از یک رویداد تنفر داشته باشد و آن رویداد رخ دهد، هیجانات منفی در فرد ایجاد میشوند. هیجاناتی که در این پروژه استفادهشدهاند و قصد کنترل آنها بر اساس تغییر رنگ راداریم عبارتاند از: شادی ، غم و عصبانیت است.
-2-3حالت
درواقع حالت، وضعیت یک شخص با ماندگاری بالاتر از هیجان است و تأثیر بسیاری در فرآیندهای ادراکی و یادگیری شخص دارد .[29] برای نمایش و پردازش حالت شخص در این تحقیق، از مدل PAD استفادهشده است .[30] این مدل حالت شخص را بهعنوان وضعیت روحی میانه در وضعیتهای مختلف تعریف کرده است. حالت در فضای PAD دارای سه بعد - Pleasure - P، - Arousal - A و - D ِ - Dominance میباشد و هر یک از این متغیرها مقادیری بین 1- تا 1 را میگیرند. اگر این متغیرها را برحسب منفی و مثبت بودن آنها دستهبندی کنیم 8 حالت مطابق جدول 1-3 تعریف میشود:
-5-3 سیستمهای فازی
سیستمهای فازی سیستمهای دانشمحور یا وظیفه محور هستند. قلب دستگاههای فازی را دستورات IF-THEN تشکیل میدهند. یک دستور IF-THEN دستوری است که در آن کلمات تابع عضویت پیوسته مشخص میشوند. بهطور مثال، اگر سرعت ماشین بالا است، فشار کمتری بر پدال وارد کن. در این جمله، "بالا" و "کمتر" با تابع عضویت مشخص می شوند. یک سیستم فازی از اجتماع چندین دستور IF-THEN ساخته میشود .[31]
